1. Цели и задачи лабораторной работы

Формирование представления о строении и физико-химических свойствах высокомолекулярных соединений. В процессе подготовки и проведении учебно-исследовательской работы необходимо:

1. Выработать навык проведения реакций полимеризации и поликонденсации.

2. Выработать навыки распознавания полимерных материалов на основе экспериментального исследования физико-химических свойств.

2.Теоретическая часть

2.1. История развития науки о полимерных материалов

Первые упоминания о синтетических полимерах относятся к 1838 (поливинилхлорид) и 1839 (полистирол). Ряд полимеров, возможно, был получен еще в первой половине 19 века. Но в те времена химики пытались подавить полимеризацию и поликонденсацию, которые вели к “осмолению” продуктов основной химической реакции, т.е. к образованию полимеров (полимеры и сейчас часто называют “смолами”).

В 1833 И.Берцелиусом для обозначения особого вида изомерии впервые был применен термин “полимерия”. В этой изомерии вещества (полимеры), имеющие одинаковый состав, обладали различной молекулярной массой, например этилен и бутилен, кислород и озон. Однако этот термин имел несколько другой смысл, чем современные представления о полимерах. “Истинные” синтетические полимеры к тому времени еще не были известны.

А.М.Бутлеров изучал связь между строением и относительной устойчивостью молекул, проявляющейся в реакциях полимеризации. После создания А.М.Бутлеровым теории химического строения возникла химия полимеров. Наука о полимерах получила свое развитие главным образом благодаря интенсивным поискам способов синтеза каучука. В 30-х годах было доказано существование свободнорадикального и ионного механизмов полимеризации.

С начала 20-х годов 20 века Г.Штаудингер стал автором принципиально нового представления о полимерах как о веществах, состоящих из макромолекул, частиц необычайно большой молекулярной массы. До этого предполагалось, что такие биополимеры, как целлюлоза, крахмал, каучук, белки, а также некоторые синтетические полимеры, сходные с ними по свойствам (например, полиизопрен), состоят из малых молекул, обладающих необычной способностью ассоциировать в растворе в комплексы коллоидной природы благодаря нековалентным связям (теория “малых блоков”).

2.2. Классификация полимерных соединений

1) По происхождению:

Природные (белки, нуклеиновые кислоты, смолы природные);

Модифицированные (целлулоид, ацетилцеллюлоза);

Синтетическте (лавсан).

2) По строению цепи атомов в составе макромолекул полимеров:

Линейные, разветвленные, сетчатые, пространственные.

3) По состоянию основной цепи:

Карбоцепные (с углеродом), гетероцепные (с кислородом, серой, азотом), неорганические (не содержат органики), элементорганические

СН₃ СН₃

 

- - О – Si – O – Si - _n-

 

CH₃ CH₃

4) По отношению к нагреву:

Термопластичные – при нагревании переходят в вязкопластичное состояние, а при охлаждении затвердевают.

Термореактивные – при нагревании цепи полностью разрушаются.

5) По типу реакции получения полимеров:

Полимеризационные – при образовании которых не выделяется простых молекул;

Поликонденсационные – при образовании которых выделяются простые молекулы (Н₂О, НCl и др.)